凹凸棒土對姬松茸生長發育及出菇的影響*

龔光祿 ，楊通靜 ，陳婭婭 ，胡騰文 ，王 沁 ，朱國勝 **

（1.貴州省農科院 農作物品種資源研究所，貴州 貴陽 550006；2.貴州省食用菌育種重點實驗室，貴州省農業科學院食用菌研究中心，貴州 貴陽 550006）

姬松茸（Agaricus blazei Murrill），又叫巴氏蘑菇，隸屬于層菌綱（Hymenomycetes） 傘菌目（Agaricales）蘑菇科（Agaricaceae） 蘑菇屬 （Agaricus），是一種珍稀的食藥兼用菌，具杏仁香味，口感脆嫩[1]。姬松茸含有多種氨基酸、維生素、多糖和礦物質等多種營養成分。目前，姬松茸的栽培采用秸稈、牛糞為原料，堆料后通過前發酵和后發酵獲得栽培基質[2]。

凹凸棒土是一種非金屬吸附性礦物[3]。在廢水處理領域中主要用于處理印染廢水[4]。與其他粘土礦物相比，凹凸棒土具有較大的比表面積，并具有吸附下限濃度低、達到吸附平衡時間短以及解吸附性能優異等特點，不但吸附過程迅速高效，且對吸附條件無苛刻要求，這類吸附劑在去除有害重金屬離子領域有很好的應用前景[5]。

近年來，關于凹凸棒土應用于重金屬離子吸附劑的研究已有報道。如謝晶晶等[6]以Ni2+為例研究了凹凸棒石與重金屬離子的作用過程，探討了重金屬離子在凹凸棒石上的吸附反應動力學；沈巍等[7]對凹凸棒土處理Pb2+的研究進展進行了綜述，并展望了其應用前景；周守勇等[8]采用聚丙烯酰胺/凹凸棒土復合材料，對Hg2+離子的吸附進行研究，考察了溶液pH、吸附劑用量以及吸附時間對汞離子去除率的影響，并通過正交水平試驗對吸附條件進行優化；Rusek等[9]用凹凸棒土吸附城市廢水中的Zn2+、Cu2+、Ni2+、Pb2+，并通過紅外光聲光譜對吸附機理進行了深入探討，其施入土壤后不僅含有較高的礦物營養元素，能提高土壤肥力，增加作物產量，而且因具有較好的陽離子代換性和吸附性，可吸附土壤中的有害元素。

目前對重金屬污染土壤的修復一般采用原位修復，如使用固化劑，通過吸附、沉淀或共沉淀、離子交換等作用改變重金屬在土壤中的存在形態，降低重金屬在土壤環境中的溶解遷移性、浸出毒性和生物有效性，由于技術和費用等方面的原因，以水泥、石灰、粉煤灰等無機材料為添加劑的固化應用最廣[10]。姬松茸栽培過程中，由于微生物和菌絲的作用，土壤或基質料中的重金屬汞、鎘、砷會遷移到子實體。因此，通過對基質料和土壤的處理，擬利用凹凸棒土對重金屬的吸附交換作用，降低姬松茸對As、Hg、Cd重金屬的富集。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試菌株：姬松茸三級菌種，由貴州利康農科技有限公司提供；甘蔗渣購于貴州省黔西南州望謨縣榨糖場；牛糞購于當地養牛場；復合肥、過磷酸鈣購于貴州省黔西南州龍廣縣；凹凸棒土由江蘇無錫和勤環保科技有限公司提供；發酵菌劑由貴州省農業科學院作物品種資源研究所配制提供。

1.2 基質料配方

甘蔗渣62%、干牛糞30%、復合肥2%、過磷酸鈣1%，發酵菌劑1 000倍稀釋液5%，水分50%～60%。

1.3 前發酵

按照1.2基質料配方，在黔西南州利康農科技發展有限公司實驗示范基地開展相關試驗。先將甘蔗渣預濕后堆置成寬2 m、厚30 cm、長度不限的堆，然后均勻撒一層3 cm左右的干牛糞，并按比例噴灑發酵菌劑，如此重復堆至高1.2 m～1.5 m后進行避雨發酵。每天早、中、晚各測量1次溫度，測量溫度時采用上、中、下3點法測量，測量深度為30 cm，然后計算平均溫度。根據溫度的變化趨勢進行翻堆處理，當料溫升至55℃左右時開始第1次翻堆，采用翻拋式翻堆，外向里翻，里向外翻，上向下翻，下向上翻。

翻堆均勻后繼續堆制成小山狀繼續發酵，此時溫度會快速上升，當達到60℃以上時保持24 h。溫度開始下降時進行第2次翻堆并均勻加入復合肥和過磷酸鈣。第2次翻堆方法與第1次翻堆方法一樣，進行建堆再發酵，當溫度再次上升到60℃以上時，保持24 h后進行第3次翻堆，發酵結束。

1.4 基質料處理

基質料前發酵后用凹凸棒土處理，設置0、5.4 kg·m－3、10.8 kg·m－3、16.2 kg·m－3共 4 個處理，折算凹凸棒土干重比例為0、1%、2%、3%。分別編號為 BT0、BT1、BT2和 BT3，每個試驗處理 0.5 m3基質料，堆置3 d后備用。

1.5 覆蓋土壤處理

將土壤旋耕粉碎成3 cm左右的粒徑后，設計0、26.8 kg·m－3、53.6 kg·m－3、80.4 kg·m－34 個處理，折算凹凸棒土干重比例為0、1%、2%、3%。分別編號為 BT0、BT1、BT2和 BT3，每個試驗處理 0.2 m3的土壤。常溫避雨避光反應3 d備用。

1.6 姬松茸菌絲生長的影響

將處理過的基質料上架，料厚20 cm。通入蒸汽將基質料升溫至60℃～62℃進行2次發酵，保持8 h～10 h，后降溫至48℃～52℃維持3 d，并通風使料溫降至室溫（25℃），將料抖松且調節水分至約60%，再均勻撒上一層姬松茸三級菌種，28℃～30℃避光培養發菌，每個處理3個重復，每個重復1 m2。每周觀察記錄1次菌絲長勢，直到菌絲長滿基質料，統計菌絲的生長速度，菌絲生長速度（V，cm·d－1）的計算公式為：

她放下手頭工作，認真地和我交談，她告訴我，讀書一定要讀經典，要讀有深刻思想的書。除此以外，有些書籍只需瀏覽一下就可以了；至于寫作，首先要體驗生活，比如保安工作就是體驗生活的一種好途徑，如果刻畫人物，要寫出人物內心世界的真情實感；在談到職業規劃時，鮑老師告訴我，先找到你人生的興趣點，做你喜歡做的事，能夠把職業和興趣完美統一，這就是人生的成功。

式中：S為菌絲長度（cm）；D為菌絲生長天數（d）。

1.7 姬松茸出菇特性的觀察

待菌絲長滿后將處理后的覆蓋土依次對應不同基質料進行覆土，并澆水進行出菇管理，觀察各茬姬松茸的農藝性狀與產量。

1.8 姬松茸重金屬含量的測定

待姬松茸出菇后，將不同試驗處理的姬松茸樣品烘干，送樣至貴州省農科院檢測中心進行As、Hg、Cd重金屬檢測分析，按照現行國標[11-13]進行檢測。水分含量采用65℃烘至恒重進行測定。鮮品的重金屬含量（X1，mg·kg-1）計算公式為：

式中：X2為干制姬松茸的重金屬含量（mg·kg-1）；Y1為鮮姬松茸的水分含量（g·100-1g-1）；Y2為干姬松茸的水分含量（g·100-1g-1）。

1.9 數據處理

數據分析采用Excel進行數據統計，SPSS 23進行單因素ANOVA的Duncan分析，以及正交卡方分析方法。

2 結果分析

2.1 凹凸棒土處理的土壤特征

采用凹凸棒土處理土壤，經3 d的堆制后土壤顏色會出現差異，見圖1。

圖1 加入不同凹凸棒土的土壤特征Fig.1 Soil characteristics of adding different attapulgite clay

由圖1可知，BT0（CK）處理的土壤呈現原本的磚紅色；BT1處理的土壤呈現淡灰色；BT2處理的土壤呈灰黒色；BT3處理的土壤顏色呈黑色。

2.2 凹凸棒土對菌絲萌發的影響

由圖2所示，播種后第1天姬松茸即開始萌發，2 d后菌絲變雪白并開始吃料，到第7天菌絲逐漸長滿床面并向下吃料，其中BT2處理長勢最快，菌絲全部覆蓋床面，其次是BT3處理和BT1處理，在菌床表面較少看到菌絲未長的培養基，菌絲長勢較差的是BT0（CK） 處理。

圖2 姬松茸菌絲萌發情況（播種第7天）Fig.2 Mycelial germination of Agaricus blazei(the 7thday of sowing)

2.3 凹凸棒土對菌絲生長速度的影響

凹凸棒土對菌絲生長速度的影響見圖3。

圖3 姬松茸菌絲長勢情況（播種第14天）Fig.3 Mycelial growth of Agaricus blazei(the 14thday of sowing)

由圖3可知，姬松茸接種14 d后，菌絲基本長滿整個基質料。其中BT2處理和BT3處理長勢最好，已經完全吃透基質料，其次是BT1處理，較差的是BT0（CK） 處理，基質料底部還有部分未長滿菌絲。姬松茸菌絲在基質料中的生長速度結果見表1。

表1 姬松茸菌絲生長速度Tab.1 Mycelium growth rate of Agaricus blazei

由表1可知，BT2處理的菌絲生長速度最快，為1.37 cm·d－1；其次是 BT3和 BT1處理，生長速度最慢的是BT0（CK）處理，其速度明顯低于其他試驗組速度，說明加入凹凸棒土可明顯提高姬松茸菌絲的生長速度。

2.4 凹凸棒土對菌絲扭結形成原基的影響

菌絲長滿基質料后，開始覆土，姬松茸菌絲出土后需要開棚通風，7 d左右菌絲開始倒伏并逐漸形成原基。凹凸棒土對菌絲扭結形成原基的影響見圖4。

圖4 姬松茸原基形成情況（覆土第14天）Fig.4 Primordium formation of Agaricus blazei(cover soil for 14 days)

由圖4可知，用凹凸棒土處理的試驗組比BT0（CK）處理較早出菇，且BT3處理出菇最早覆土后第7天開始形成原基；BT2處理次之，覆土后第10天開始形成原基；BT1處理較晚，覆土后第12天開始形成原基；BT0（CK）處理在第14天開始才能形成原基，因此，加入一定量的凹凸棒土可促進原基的形成。

2.5 凹凸棒土對姬松茸出菇特性的影響

凹凸棒土對姬松茸出菇特性的影響見圖5。

圖5 姬松茸子實體特征Fig.5 Characteristics of fruiting body of Agaricus blazei

由圖5可知，BT0（CK）處理和BT1處理出菇后的姬松茸子實體細高，菌柄呈紡錘狀，菌蓋呈斗笠狀；BT2處理和BT3出菇后的姬松茸子實體菌柄棒狀，菌蓋半球形、矮粗。說明加入適量的凹凸棒土可提高姬松茸的品質，其中品質最好的試驗組為BT2處理，其次為BT3處理。

2.6 凹凸棒土對姬松茸產量的影響

凹凸棒土處理后對姬松茸產量的影響見表2。

由表2可知，BT2處理的產量高，為7 kg·m－2，其次為 BT3處理，產量為 6.6 kg·m－2，與對照組相比差異顯著。

表2 姬松茸的產量情況Tab.2 The yield of Agaricus blazei

2.7 砷 （As）、汞 （Hg）、鎘 （Cd） 元素含量

不同凹凸棒土處理對姬松茸干品和鮮品中砷（As）、汞（Hg）、鎘（Cd） 元素含量的影響見表3～表5。

表3 姬松茸砷（As） 含量Tab.3 Content of As in Agaricus blazei

表4 姬松茸汞（Hg） 含量Tab.4 Content of Hg in Agaricus blazei

表5 姬松茸鎘（Cd） 含量Tab.5 Content of Cd in Agaricus blazei

由表3可知，BT1處理、BT2處理、BT3處理的砷（As） 含量顯著低于對照組BT0（CK） 處理，而汞和鎘的差異不顯著。可初步判斷凹凸棒土可降低姬松茸的砷（As）含量，且BT2處理處理效果最好，鮮品中砷 （As） 的含量為 0.019 5 mg·kg－1，符合≤0.5 mg·kg－1的規定[14]。

3 結論與討論

利用凹凸棒土栽培姬松茸的試驗結果表明，凹凸棒土對姬松茸菌絲的萌發、生長速度、原基的形成及產量的提高具有顯著的效果，同時對姬松茸子實體的外觀特征也有一定影響，子實體粗短，品質較好。從菌絲長勢看，處理基質料的凹凸棒土含量越高菌絲長勢越好。

凹凸棒土使用量越大，土壤顏色越深，用凹凸棒土處理的土壤覆蓋姬松茸出菇后，從原基發生、子實體生長發育、產量和品質綜合分析，BT2處理最好，即用干重比為2%（53.6 kg·m－3）和干重比為2%（10.8 kg·m－3）的凹凸棒土處理基質料和土壤，栽培姬松茸時原基發生最整齊、產量最高、品相最好；凹凸棒土處理對重金屬汞和鎘的作用不明顯，可顯著降低砷含量。

BT2處理試驗姬松茸菌絲生長速度較對照提高了近一倍，達到 1.37 cm·d－1；出菇提前了 4 d，覆土后第10 天即產生原基；產量提高 20.7%，達到 7 kg·m－2；子實體品相好，菇腳粗短；對姬松茸中砷（As）元素有顯著吸附作用，鮮品中的含量僅為0.019 5 mg·kg－1，較對照組含量 0.027 6 mg·kg－1降低了 29.35%，具有顯著差異性；但是凹凸棒土對汞（Hg） 和鎘（Cd） 沒有顯著吸附作用，其中汞（Hg） 元素含量符合國標中≤0.5 mg·kg－1的規定，鎘 （Cd） 元素的含量不符合國標中≤1.0 mg·kg－1的規定。

凹凸棒土是一種非金屬礦物，施入土壤后可提高土壤肥力，增加姬松茸產量并可吸附有害元素。在土壤和基質料中加入凹凸棒土，土壤顏色會略微變灰，可能與凹凸棒土本身顏色偏灰有關；加入凹凸棒土后菌絲的生長速度雖會略有下降，但吃料和扭結形成子實體情況較好，產量也較高。

由此可以初步推斷凹凸棒土可增加姬松茸的產量，可能與凹凸棒土的物理化學特性有關；加入凹凸棒土后，汞（Hg） 和鎘（Cd） 的含量變化不顯著，砷（As） 含量下降明顯，同時在樣品中未檢測到鉛（Pb）和鉻（Cr）含量；但樣品中的重金屬鎘（Cd）已經超標，這是多地栽培姬松茸均會出現的問題，在后續試驗時應該注意土壤中重金屬的沉降或微生物吸附處理，以降低土壤中重金屬被姬松茸富集的可能性。

國標中食用菌重金屬鎘（Cd） 含量特意標注為“姬松茸除外”[14]，由歐盟委員會修訂的歐盟新法規（EC） NO.629/2008法規，對食用菌樣品中鉛、鎘和汞3種重金屬的最大限量標準作了調整，鎘（Cd）的含量提高到了 1.0 mg·kg－1，其他不變[15]。